第五章细胞信号转导ppt课件

1、 讲授人：王兰萍讲授人：王兰萍本章目录本章目录第一节第一节 概述概述第二节第二节 细胞内受体介导的信号转导细胞内受体介导的信号转导第三节第三节 细胞外表受体介导的信号转导细胞外表受体介导的信号转导本节目录本节目录一、细胞通讯一、细胞通讯二、信号分子与受体二、信号分子与受体三、第二信使与分子开关三、第二信使与分子开关 l定义定义: :指一个细胞发出的信息经过介质指一个细胞发出的信息经过介质传送到另一个细胞产生相应反响。传送到另一个细胞产生相应反响。l作用作用 l方式：分泌化学信号方式：分泌化学信号 、细胞间接触性、细胞间接触性依赖性通讯依赖性通讯 、间隙衔接及胞间连丝、间隙衔接及胞间连丝 细胞分

2、泌化学信号的作用方式细胞分泌化学信号的作用方式细胞间接触性依赖性通讯细胞间接触性依赖性通讯间隙衔接间隙衔接胞间连丝胞间连丝l分类：化学信号分子和物理信号分子分类：化学信号分子和物理信号分子l化学信号分子：亲脂性和亲水性化学信号分子：亲脂性和亲水性信号分子信号分子l分类：细胞内受体与细胞外表受体分类：细胞内受体与细胞外表受体受体受体l2020世纪世纪5050年代，年代，E.W.SutherlandE.W.Sutherland体外实验体外实验l2020世纪世纪7070年代初提出激素作用的第二信使年代初提出激素作用的第二信使学说学说19711971年诺贝尔奖年诺贝尔奖l第二信使：第二信使：lcAMP

3、cAMP、cGMPcGMP、三磷酸肌醇、三磷酸肌醇IP3IP3和二酰和二酰基甘油基甘油DAGDAG 第二信使第二信使lGTPapse开关蛋白开关蛋白 l蛋白激酶蛋白激酶 分子开关分子开关回章节目录本节目录本节目录一、细胞内受体一、细胞内受体二、二、NO作为气体信号分子进入靶细胞直作为气体信号分子进入靶细胞直接与酶结合接与酶结合 作用与合成作用与合成NO在导致血管平滑肌舒张中作用在导致血管平滑肌舒张中作用Robert F. Furchgott Louis J. Ignarro Ferid Murad 回章节目录本节目录本节目录一、离子通道耦联的受体一、离子通道耦联的受体 二、二、G蛋白耦联的受体

4、蛋白耦联的受体三、酶耦联的受体三、酶耦联的受体 l存在部位存在部位l类型：阳离子与阴离子通道类型：阳离子与阴离子通道lG蛋白耦联的受体的构造蛋白耦联的受体的构造lG蛋白蛋白lcAMP信号通路信号通路l磷脂酰肌醇信号通路磷脂酰肌醇信号通路l组分：组分：l受体：受体：Rs、RilG蛋白：蛋白：Gs、Gil腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶l蛋白激酶蛋白激酶A l环腺苷酸磷酸二酯酶环腺苷酸磷酸二酯酶 图示AMP信号通路对基因转录的激活信号通路对基因转录的激活激素激素受体受体G蛋白蛋白腺苷酸环化酶腺苷酸环化酶cAMP蛋白激酶蛋白激酶A基因调控蛋白基因调控蛋白基因转录。基因转录。IP3IP3开启胞内开启胞内IP3

5、IP3门控钙通门控钙通道：道：Ca2+Ca2+浓度升高，激浓度升高，激活钙调蛋白，活钙调蛋白，CaMCaM将靶将靶蛋白如：蛋白如：CaM-KinaseCaM-Kinase活化。活化。DAGDAG激活蛋白激酶激活蛋白激酶C C：PKCPKC位于细胞质，位于细胞质，Ca2+Ca2+浓度浓度升高时升高时PKCPKC转位到质膜转位到质膜内外表，被内外表，被DAGDAG活化。活化。lIP3信号：去磷酸化为信号：去磷酸化为IP2；磷酸化为；磷酸化为IP4 。lCa2+信号：被钙泵和信号：被钙泵和Na+-Ca2+交换器交换器抽出细胞，或被泵回内质网。抽出细胞，或被泵回内质网。lDAG信号：被信号：被DAG激

6、酶磷酸化为磷脂激酶磷酸化为磷脂酸；或被酸；或被DAG酯酶水解成单酯酰甘油。酯酶水解成单酯酰甘油。 l化学感受器中的化学感受器中的G蛋白蛋白l 气味分子与受体结合，激活腺苷酸环气味分子与受体结合，激活腺苷酸环化酶，产生化酶，产生cAMP，开启，开启cAMP门控阳门控阳离子通道，引起钠离子内流，膜去极化，离子通道，引起钠离子内流，膜去极化，产生神经激动，构成嗅觉或味觉。产生神经激动，构成嗅觉或味觉。 l2019年年Richard Axel和和Linda B. Buck因发现气味受体和化学感受器因发现气味受体和化学感受器系统的组成而获诺贝尔生理与医学奖。系统的组成而获诺贝尔生理与医学奖。l视觉感受器

7、中的视觉感受器中的G蛋白蛋白 l 黑暗时视杆细胞中黑暗时视杆细胞中cGMP浓度较高，浓度较高，cGMP门控钠通道开放，钠内流，膜去门控钠通道开放，钠内流，膜去极化，突触继续向次级神经元释放递质。极化，突触继续向次级神经元释放递质。l 有光时视紫红质作用于有光时视紫红质作用于G蛋白，激活磷蛋白，激活磷酸二酯酶，酸二酯酶，cGMP浓度下降，构成光感浓度下降，构成光感受。受。 l类型：类型：l受体酪氨酸激酶受体酪氨酸激酶l受体丝氨酸受体丝氨酸/苏氨酸激酶苏氨酸激酶l受体酪氨酸磷酸脂酶受体酪氨酸磷酸脂酶l受体鸟苷酸环化酶受体鸟苷酸环化酶l酪氨酸蛋白激酶联络的受体酪氨酸蛋白激酶联络的受体 亚族亚族图解图

8、解配体 RTKadaptor GEF Ras RafMAPKKK MAPKK MAPK 细胞核 转录因子 基因表达。l配体是转化生长因子配体是转化生长因子-s家族成员，包括家族成员，包括TGF-1-5。l作用：可抑制细胞增殖、刺激胞外基质作用：可抑制细胞增殖、刺激胞外基质合成、刺激骨骼的构成、经过趋化性吸合成、刺激骨骼的构成、经过趋化性吸引细胞、作为胚胎发育过程中的诱导信引细胞、作为胚胎发育过程中的诱导信号等。号等。 l使特异的胞内信号蛋白去磷酸化。使特异的胞内信号蛋白去磷酸化。l控制磷酸酪氨酸残基的寿命，使静止细控制磷酸酪氨酸残基的寿命，使静止细胞具有较低的磷酸酪氨酸残基程度。胞具有较低的磷

9、酸酪氨酸残基程度。l与酪氨酸激酶协同任务，如参与细胞周与酪氨酸激酶协同任务，如参与细胞周期调控。期调控。 l位于肾和血管平滑肌细胞，配体为位于肾和血管平滑肌细胞，配体为ANPANP或或BNPBNP。l血压升高时，心房肌细胞分泌血压升高时，心房肌细胞分泌ANPANP，促，促进肾细胞排水、排钠，血管平滑肌松弛，进肾细胞排水、排钠，血管平滑肌松弛，血压下降。血压下降。l信号途径为：配体信号途径为：配体受体鸟苷酸环化酶受体鸟苷酸环化酶cGMPcGMP依赖依赖cGMPcGMP的蛋白激酶的蛋白激酶G GPKGPKG靶蛋白的丝氨酸靶蛋白的丝氨酸/ /苏氨酸残基磷酸化苏氨酸残基磷酸化而活化。而活化。 l受体本

10、身不具有酶活性，但可衔接胞内受体本身不具有酶活性，但可衔接胞内酪氨酸蛋白激酶如酪氨酸蛋白激酶如JAKJAK，信号途径，信号途径为为JAKJAKSTATSTAT或或RASRAS途径。途径。lJAKJAK属非受体酪氨酸激酶，底物为属非受体酪氨酸激酶，底物为STATSTAT，即信号转导子和转录激活子。配体即信号转导子和转录激活子。配体受受体二聚化体二聚化 JAK STAT JAK STAT 基因表达。基因表达。 1. 1.试述细胞以哪些方式进展通讯，各种方式之间有何不同？试述细胞以哪些方式进展通讯，各种方式之间有何不同？ 2. 2.细胞有哪几种方式经过分泌化学信号进展细胞间相互通讯？细胞有哪几种方式经过分泌化学信号进展细胞间相互通讯？ 3. 3.何谓信号转导中的分子开关蛋白